Режущие инструменты по металлу: виды с названиями и характеристиками

08Дек

• By: Семантика
• Без рубрики
• Comment: 0

Для обработки заготовок сегодня используются самые разные приспособления. Обратим внимание на едва ли не самые востребованные из них – на режущие приспособления по металлу: подробно рассмотрим признаки, по которым они разделяются, и сферу применения каждого из них, конструктивные особенности и основные рабочие параметры. Столько нюансов – чтобы вы понимали, какой из них выбирать и использовать в каждой конкретной ситуации.

Отдельно отметим, что они непросто до сих пор актуальны, но и сохраняют перспективность. Именно механическая технология остается востребованной, во многом в силу своей доступности. Момент унификация тоже играет свою роль: одни и те же сверла и фрезы зачастую подходят для целых серий станков и, при всей своей совместимости могут обеспечить высокую точность результата.

Классификация металлорежущего инструмента

Есть ряд ключевых параметров – взглянем на каждый.

По характеру обработки (действия) их разделяют на:

• лезвийные – срезают лишний материал;
• абразивные – истирают поверхность, доводя ее до нужной геометрии путем шлифования.

По конструктивному исполнению они могут быть:

• цельные – полностью выполнены из одной заготовки;
• составные – сделаны из нескольких деталей, все соединения которых неразъемные;
• сборные – их элементы скрепляются так, чтобы их не составляло труда разъединить при необходимости.

По варианту крепления выделяют насадные и хвостовые. А также есть варианты по приводам (с ручным, машинным или комбинированным) и по форме (пластинчатые, цилиндрические, дисковые, конические), и каждый из них востребован в своей нише.

Основные виды металлорежущего инструмента

В зависимости от назначения, проводимых с их помощью операций и особенностей исполнения, все приспособления разбиваются на ряд групп. Рассмотрим каждую, уделяя внимание ключевым моментам.

Резцы

Есть широкая номенклатура их размеров, но каждый их представитель однолезвийный и предназначен для обработки всевозможных тел вращения. И все они обладают следующими нюансами конфигурации:

• сделаны с державкой и рабочей частью;
• изготовлены из сплавов, определяющих конкретный материал, а значит и сферу их применения;
• с определенным углом заточки, зависящим от случаев использования.

Их также разделяют по назначению – на следующие варианты:

• отрезные – для отделения (какой-то доли заготовки от целого) под углом в 90 0;
• проходные – прямые, отогнутые, упорные – для снятия фасок, в том числе и перпендикулярно оси вращения;
• резьбовые – для создания витков изнутри или снаружи деталей;
• расточные – предназначенные для расширения глухих или сквозных отверстий.

По своему конструктивному исполнению они могут быть как цельными, так сборными – со сменными пластинами, обеспечивающими универсальность (но, к сожалению, снижающими общую надежность и долговечность).

В зависимости от стороны закрепления на держателе, резцы для токарных станков подразделяются на правые и левые. Проверить, какой из них попал к вам, достаточно просто. Нужно лишь положить на него ладонь соответствующей руки, к вершине пальцами. Направления большого и главной кромки должны совпадать – посмотрите на схему ниже:

Фрезы

Это чуть ли не самые востребованные многолезвийные режущие инструменты в машиностроении, выполненные в виде тел вращения и снабженные зубцами на рабочих поверхностях. Внимание, они снимают материал с неподвижно зафиксированного изделия. По своей конструкции сложнее представителей предыдущей группы, поэтому стоят дороже.

Используются они для решения широкого круга задач: для придания нужной геометрии боковым и торцевым плоскостям (наружным), для растачивания отверстий до необходимого диаметра, для выполнения сравнительно сложных фигурных контуров из простой (прямоугольной) заготовки.

На группы они делятся сразу по нескольким показателям:

• по расположению зубцов;
• по специфике кромки;
• по выполняемым операциям;
• по креплению насадок;
• по материалу изготовления.

Современная классификация режущего инструмента очень широка и разнообразна, поэтому сосредоточим внимание на самых популярных и востребованных видах фрез. На их примере можно составить верное впечатление о других аналогичных приспособлениях. Итак, наиболее актуальны следующие их модели:

Концевые – нужны для создания контурных выемок, уступов, глубоких пазов, плавных переходов при формировании сложных рельефов корпусных деталей. Внешне похожи на сверла, но без кромок в нижней части, и зачастую выполняются с коническим хвостовиком, обеспечивающем жесткость крепления.

Цилиндрические – сделаны как втулки с технологическими отверстиями и пазами, за счет которых и монтируются на оправку. Обладают сразу несколькими лезвиями, расположенными вдоль оси, с наклоном. Используются для высокоточной зачистки отдельных участков заготовки, с их помощью также может производиться кантовка (если установить угловые головки на шпиндель).

Дисковые – их форма понятна уже из названия; они достаточно тонкие и действуют перпендикулярно направлению движения детали, что позволяет выполнять пропилы от 1 мм. По виду пластин эти режущие инструменты для обработки металла подразделяются на пазовые, полукруглые, трехсторонние, модульные.

Торцовые – у них кромки размещены снизу корпуса, и такая конфигурация позволяет поддерживать высокую скорость обтачивания плоскости (стол-фиксатор при этом перемещается продольно); в результате производительность труда в несколько раз выше, чем при строжке. У них также цилиндрический корпус, с патроном, хвостовиком и шпонкой, передающей крутящий момент.

Червячные – с фигурными лезвиями, заточенными по обратной эвольвенте и расположенными под определенным уклоном (зависит от области применения). Актуальны для создания зубцов на колесах, шестернях, валах. Действуют по принципу обкатки, при вращении заготовки с фиксированным шагом смещения.

Угловые и концевые – часть их представляет собой усеченный конус, и такая форма позволяет быстро торцевать плоские детали вдоль края, обеспечивая ровную и гладкую поверхность.

Пилы – исключительно для операций резания, для чего их зубцы выполняются острыми, зачастую такой же толщины, что и корпус (в таком случае изготавливаются без перехода). Крепятся при помощи пазового соединения. Отличаются экономным раскроем, особенно востребованы при обработке валов и технологических прибылей.

Фасонные – нужны для придания заготовкам сложной и заранее заданной конфигурации (геометрия их поверхности будет обратной кромке). Внешне похожи на напильники, закрепленные в патронах за хвостовики.

Шпоночные – специальные, дисковые и пальчиковые одновременно, сначала действующие подобно буру, после с вертикальной выработкой. Необходимы для создания пазов.

Сверла, зенкеры, зенковки и развертки

Первые приспособления этой группы хорошо знакомы любому человеку, которому хоть раз требовалось проделать отверстие в твердой поверхности. Они осевые, вгрызаются в деталь за счет вращательного движения, стружка при этом удаляется по винтовым канавкам.

Между собой они отличаются такими показателями как:

• материал исполнения;
• хвостовик;
• диаметр (размер);
• угол заточки главной кромки.

Следующий популярный режущий инструмент – это зенкер, используемый или для расширения отверстия (увеличения диаметра), или для его корректировки (повышения точности). Конические входные участки посадочного места под болты тоже обрабатываются при помощи специального приспособления, которое называется зенковка. Ну а шероховатость снижается разверткой – ею не составит труда довести плоскость до нужного уровня гладкости.

Протяжки и прошивки

Первые обладают сразу несколькими лезвиями, расположенными последовательно и так, что каждое новое выступает над предыдущим. Такая конфигурация дает возможность снимать материал с заготовки как при вращательном и поступательном движении, так и в статическом режиме – под углом в 90 0 к направлению подачи.

Считаются профессиональным оборудованием и стоят сравнительно дорого, но зато обладают рядом преимуществ:

• ресурс стойкости высок, а это залог низких эксплуатационных затрат;
• в процессе работы задействованы сразу несколько зубьев, что позволяет повысить припуск и является гарантией внушительной производительности;
• квалитет точности – до 6 го включительно;
• с их помощью можно эффективно убирать дефекты.

Прошивка – это современный станочный режущий инструмент, позволяющий быстро делать четырех- и шестигранные, шлицевые, TORX R и другие отверстия.

Если она выполнена как головка, то совместима с токарной, фрезерной, ЧПУ-техникой, эффективна как при горизонтальных, так и при вертикальных проходах. Ее несущий вал монтирован под заданным углом, на шарикоподшипники, поэтому он успешно выдерживает даже серьезные нагрузки. Углубление в материал заготовки происходит плавно, потому необходимый профиль посадочного места создается с высокой точностью.

Если же она ориентирована на создание внутренних отверстий, она представляет собой стержень с цилиндрическим хвостовиком и направляющей нужного сечения. Если применяется для пробития внешних посадочных мест, у нее обратная конфигурация – внутри диска выбит нужный профиль, который и воспроизводится при контакте с деталью.

Размерный ряд насчитывает 7 позиций, маркированных латинской литерой G (от G5 до G25).

Зуборезный и обкаточный инструмент

Уже из названия первого понятно, зачем он нужен – для создания элементов сцепления на шлицевых валиках, храповых и червячных колесах и других подобных деталях. И его номенклатура достаточно широка – включает в себя:

• пальцевые и дисковые фрезы – действуют модульно;
• головки – формируют все впадины одновременно путем копирования (за несколько проходов);
• гребенки – прямо- и косозубые, выполняют роль строгальных резцов;
• долбяки – колеса с кромками, позволяющие реализовать наружное/внутреннее зацепление.

В эту же группу входят и приспособления, работающие методом обкатки, то есть так, чтобы кромки в результате скольжения последовательно создавали поверхность необходимой геометрии.

Резьбонарезной тип режущего инструмента

У него тоже «говорящее» название – он нужен для образования винтовых линий различного размера и рисунка, который позволяют обеспечить надежное соединение. Может похвастать широкой номенклатурой, включающей в себя:

• головки, вихревые или самооткрывающиеся, сделанные по ГОСТ 21760-76;
• тангенциальные гребенки;
• лерки (плашки);
• фрезы, дисковые, концевые и другие;
• метчики, в том числе гаечные и автоматные, соответствующие межгосударственным стандартам 1604-71, 3266-81, 6951-71, 8859-74.

Эти приспособления позволяют наносить метрические, дюймовые, конические, трубные цилиндрические, левые и правые резьбы, даже в сквозных или глухих отверстиях.

Абразивные виды

Это всевозможные круги (шлифовальные, зачистные и так далее), чашки, насадки, используемые для механической обработки деталей.

Основная характеристика режущего инструмента данной группы – твердость поверхности, которая должна быть прочнее материала заготовки, чтобы воздействовать на него, а не наоборот. Потому она исполняется из зерен электрокорунда, синтетических и натуральных алмазов, карбида кремния, хаотично объединенных в связки (бакелитовые, силикатовые, керамические, магнезиальные, вулканитовые, гифталевые). Благодаря чему она приобретает способность к самозатачиванию: скалываясь и затупляясь, верхние частицы освобождают место для новых слоев.

Все перечисленные варианты приспособлений являются жесткими, но также выделяют и категорию гибких, в которую входят ленты и диски.

Ручной металлорежущий инструмент

Это переносная альтернатива станкам – устройства, облегчающие человеческий труд, и в качестве примеров можно привести:

• профильные или высечные ножницы – применяются для отделения части листового проката от целой заготовки;
• панелерезы – нужны для работы с сэндвич-панелями, обеспечивают скорость и точность проведения операций;
• фальцеосадочные машины – позволяют автоматизировать процесс закрытия лежачих стыков;
• пресс-формеры – необходимы для правильного сдавливания изделий проката;
• мобильные клещи – очень удобны при холодной сварке, помогают с большой силой прижать соединяемые элементы.

Станочный металлорежущий инструмент

В классе станочного металлорежущего инструмента, в зависимости от технологического назначения, выделяют следующие группы: фрезы, резцы и протяжки; резьбонарезной, зуборезный, абразивный, алмазный и для обработки отверстий. Фрезы представляют собой многолезвийный вращающийся инструмент. Фрезы предназначены для обработки фасонных и плоских поверхностей, для резки заготовок. Фрезы обычно используют на фрезерных станках. Резцы предназначены для расточки отверстий, обточки, обработки фасонных и плоских поверхностей, прорезания канавок. Резцы используются на токарных, токарно-револьверных, расточных, строгальных, карусельных станках. Протяжки — это многолезвийный металлорежущий инструмент. Предназначены для обработки внутренних и наружных поверхностей, сквозных отверстий. Используются на протяжных станках.

Сферы использования

Мы рассмотрели, какие бывают режущие инструменты, но где и когда они востребованы? Они фактически незаменимы во всех основных отраслях промышленности, но эффективно применять их можно только при выполнении определенных требований:

• материал их изготовления обязан быть тверже и прочнее того металла, который они обрабатывают;
• заготовка должна быть надежно закреплена;
• необходимо строго соблюдать технику безопасности и схему производства деталей.

Если все эти условия соблюдаются, можно рассчитывать на длительную и экономически выгодную эксплуатацию.

Еще одна важная ниша – это небольшие частные и домашние мастерские. В них востребованы ручные приспособления – всевозможные машинки и станки, рассчитанные на штучные операции, на низких скоростях и с небольшой подачей.

Металлорежущий инструмент — выбирайте лучшее!

Понятие металлорежущий инструмент включает в себя все основные приспособления и инструменты для работы по металлу, которые используются как в быту, так и на производстве. Таким инструментом производится множество технологических операций: сверление, точение, нарезание резьбы, фрезерование и в другие виды черновой и чистовой обработки изделий, изготовленных из разнообразных материалов.

Выбирая необходимый инструмент (будь это полный комплект инструментов для нарезания резьбы или просто метчик, сверло, плашка и др.), особое внимание следует обратить на материал, из которого сделана режущая часть. Именно он влияет на надежность и износостойкость инструмента.

Выбор вида режущего инструмента для металлообработки

Чтобы сделать правильный заказ, нужно:

• Определить, какие задачи он должен решать – с помощью той же фрезы можно выполнять широкий, но все-таки ограниченный круг работ, она не подойдет там, где требуется сверло.
• Учесть, на какой станок он будет устанавливаться, – просто необходимо, чтобы он был совместимым и мог без лишних потерь воспринимать и передавать усилие вращение.
• Удостовериться, что он сможет поддерживать требуемые параметры резания – провести расчеты, составить технологическую карту, сверить с ней паспортные данные (и другие показатели) понравившихся приспособлений.
• Продумать эффективность применения – при прочих равных лучше покупать тот вариант, износостойкость которого выше, ведь он дольше прослужит, это справедливо даже для серийного производства, в условиях высоких нагрузок.

Ручной металлорежущий инструмент

К классу ручного металлорежущего инструмента, относятся все металлорежущие инструменты, используемые без оборудования. К этому классу относятся напильники, зубила, надфили, ножовки и шаберы.

Качественные инструменты намного облегчают работу любого мастера. Естественно, что цена дешёвых китайских инструментов намного ниже германских или российских, но вот качество их заметно страдает. Поэтому при выборе инструмента нужно задать себе вопрос — как часто и как долго я буду пользоваться этим инструментом? И если инструмент нужен вам для выполнения всего одного мелкого домашнего ремонта, то, конечно, следует сэкономить. В противном случае Вашим выбором должен стать российский или немецкий инструмент. Стоимость его выше, но и прослужит он дольше.